CC BY
34УДК: 636.93:599.322.2 DOI: 10.24411/0023-4885-2020-10402
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ СУРКОВ КЛЕТОЧНОГО РАЗВЕДЕНИЯ (MARMOTA BOBAK)
Г.Ю. Косовский1, Г.А. Федосеева1, И.А. Плотников 2, Н.А.Сунцова3
ФГБНУ Научно - исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени
В.А. Афанасьева
niipzk@mail.ru
2ФГБНУ Всероссийский научно - исследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства имени профессора Б.М. Житкова
bio.vniioz@mail.ru
3 ФГБОУ ВПО Вятский государственный гуманитарный университет, Киров
Suntsova nadi@mail.ru
Объект исследований - сурок степной (Marmota bobak). Изучены вопросы морфологии репродуктивной системы. Период размножения у сурков растянут во времени: гон у сурков начинается 7 февраля и заканчивается 29 марта; первый приплод зарегистрирован 13 марта, последний - 2 мая; пик щенения приходится на 31 марта - 7 апреля. В этот период щенится 72,1% самок. В период подготовки к гибернации у самок и у самцов сурков выявлены признаки функциональной активности яичников и семенников. В яичниках отмечено возрастание средних размеров растущих фолликулов, усиление пролиферативной активности фолликулярного эпителия, возрастание размеров фолликулярных клеток. В семенниках сперматогенный эпителий во всех канальцах многослойный, в нем регистрировались активные процессы мейотических делений, приводящие к образованию сперматоцидов 2-го порядка и сперматид. У сеголеток семенники и яичники инфантильны.
Ключевые слова: сурки, воспроизводительная способность, содержание, репродуктивные органы, гибернация, отбор.
Введение
В последнее время в клеточном пушном звероводстве уделяется большое внимание расширению ассортимента получаемой пушнины. Перспективным новым объектом, вводимым в зоокультуру, является сурок (Marmota bobak), разведением которого в сравнении с другими видами пушных зверей (соболь, норка, лисица, песец) занимаются сравнительно недавно (с 1989 года). Необходимость и актуальность проведения данной работы была вызвана все увеличивающимся интересом к разведению сурков, обусловленным простотой их содержания и возможностью высокоэффективного использования продукции. Публикаций, касающихся вопросов биологии размножения этого вида животных, очень мало. Ряд особенностей (короткий период репродуктивной активности, большой диапазон морфофункциональной изменчивости органов репродуктивной системы, крупные размеры [1, 2, 4 - 6]) делают сурков очень удобным биологиче-
ским объектом для исследований. Для успешной разработки рациональной системы разведения сурков необходимо расширение и углубление знаний об особенностях биологии этих зверей.
Цель работы - получить данные морфомет-рических измерений репродуктивных органов сурков и изучить их морфологию и гистологию.
Материалы и методы
Экспериментальная часть работы выполнена в ФГУП «Русский соболь» Московской области на сурковой ферме. Объектом морфологических исследований являлись внутренние органы самцов и самок сурков разного возраста, взятых при убое животных. Основные методы морфологического исследования - анатомические (препарирование, морфометрия, взвешивание) и гистологические.
Для электронно-микроскопического исследования материал фиксировали в 3% буферном растворе глютарового альдегида, дофиксировали
Морфофункциональное состояние репродуктивных органов сурков клеточного разведения 9
(Marmota bobak)
Таблица 1. Морфометрические показатели органов размножения самок сурков, М ± m Table 1. Morphometric indicators of reproduction organs of female marmots, M ± m
Показатели / Ind4040ic a-tors Яичник / Ovary Яйцевод / Oviduct Тело матки / Uterine body
n Левый / left n Правый / right n Левый / left n Правый / right n
Длина, мм / Length, mm 18 53,6+0,46 18 51,7+0,31 18 187,9+0,40 18 191,1+0,55 18 42,5+0,29
Масса, мг / Weight, mg 18 51,6+0,38 18 49,4+7,0,48 18 943,3+0,51 18 962,8+0,38 18 37,7+0,41
в 4-хлористом осмии. Материал обезвоживали в спиртах различной крепости и ацетоне. На ультрамикротоме получали полутонкие и ультратонкие срезы тканей. Полученные полутонкие срезы окрашивались 1% раствором толуидинового синего. Ультратонкие срезы контрастировались до 60 мин. в уксуснокислом ураниле и 5 - 15 с в цитрате свинца по Рейнольдсу.
Для гистологических исследований материал заливали в парафин по общепринятой методике, срезы толщиной 4-5 мкм изготовлялись на микротоме. Полученные срезы окрашивали метиловым зеленым - пиронином по Унна, а также гематоксилином Гарриса. Подсчет количества клеток осуществляли на микроскопе МБИ-3У42 с специализированной, усовершенствованной сеткой С.Б. Сте-фанова (1988). Идентификация клеток проводилась по Г.С. Катинас (1981). Использовали методику гистологических исследований, апробированную на клеточных пушных зверях [3]. Цифровые материалы опытов обрабатывались с использованием прикладных компьютерных программ.
Результаты исследования
Период размножения у сурков очень растянут во времени (около 2 месяцев). За годы наблюдений (1995 - 2020 г.г.) первый приплод был зарегистрирован 13 марта, последний - 2 мая. Пик размножения приходится на 31 марта - 7 апреля. За это время щенки появились у 72,1% самок.
Основное, взрослое поголовье сурков размещается в клетках преимущественно попарно, исключая лишь период лактации, когда самцы отсаживаются от самок в отдельные клетки. Молодняк содержится по 2 головы в клетке.
В 2020 году из 20 самок основного стада ощенилось - 7 (35%). Плодовитость составила -
5,67±0,33 щенка. Зарегистрировано на благополучно щенившуюся самку - 5,33±0,55 щенка. Для сравнения в самом неблагополучном году (2005) ощенилось 3 самки из 25 (12%).
Морфометрические показатели органов размножения самок (три года и старше) у сурков представлены в таблице 1.
Яичники представляют собой парные, почти симметричные органы, расположенные в брюшной полости, в нижней поясничной области. Поверхность яичника непрозрачная, гладкая. Яичник состоит в основном из двух слоев, между которыми не существует резкой границы: толстого, лежащего на перефирии коркового слоя, и мозгового слоя, расположенного в центре яичника. Мозговой слой богат кровеносными сосудами и нервами.
Яичники сурка имеют овальную или округлую форму, в дорзо-вентральном направлении несколько уплощены. Они заключены в капсулу, сообщающуюся с яйцеводом. Яйцеводы одним концом открываются в капсулу яичника, другим - в рог матки (рис. 1). Внутри яйцевод выстлан мерцательным эпителием. Яйцевод способствует продвижению сперматозоида и является местом, где происходит оплодотворение яйцеклетки.
У самок в период убоя для исследования были взяты яичники (по 3 пробы в каждой группе животных): 1 группа - сеголетки, 2 группа - двухлетки, 3 группа - старше двух лет.
Проведенный гистологический анализ материала позволил выяснить, что у сеголеток яичники инфантильны, стенки рогов матки тонкие, анемичные, эндометрия слабо развита, железы отсутствуют. У двухлетних самок на срезе
Рис. 1. Половые органы самки сурка Fig. 1. Female genitalia Groundhog
Рис. 2. Гистосрез яичника у нормально размножавшейся самки Fig. 2. Histories of the ovary in normally reproduce females
яичников видны все фазы развития яйцеклетки и наличие желтого тела. Яйцеводы с широкими просветами. Строма хорошо выражена, желез нет. У самок старше двух лет в яичниках много созревших яйцеклеток, много премордиаль-ных и растущих фолликулов. Созревание фолликулов происходит почти одновременно. Но много и атрезирующих фолликулов. Слизистая матки извилистая, складчатая, характерны изменения ее сосудистого слоя. Это выражается в утолщении стенок сосудов, в общем огрубении соединительной ткани сосудистого слоя, утончении слизистого слоя эпидермиса.
У нормально размножавшихся самок сурков яичниковые фолликулы на разных стадиях развития (рис. 2). Первичные фолликулы образуют мелкие скопления. Количество первичных фолликулов на срезе яичника составило 60 - 350, вторичных 80 - 120. Между ними расположены желтые тела в разной стадии развития.
У неразмножавшихся самок гистологическая картина иная (рис. 3). Зачатковый эпителий деформирован или отсутствует. Фолликулярная зона сужена. Количество первичных фолликулов снижено до 20-50 или же они отсутствуют. В единичных вторичных фолликулах выявлены
Рис. 3. Фиброзные изменения в яичнике неразмножавшейся самки Fig. 3. Fibrotic changes in the ovary of non-breeding female
Таблица 2. Морфометрические показатели семенников у сурков, М ±m Table 2. Morphometric parameters of testes in marmots, M ±m
п/ n Левый / Left п/ n Правый / Right
Длина, мм / Length, mm 15 30,80+0,18 15 31,32+0,20
Масса, мг / Weight, mg 15 2628,82+1,52 15 2639,92+0,69
дегенеративные процессы, это выражено в сморщивании или лизисе цитоплазмы. На месте атрети-ческих фолликулов (дегенеративных) отмечаются многочисленные зоны в виде неправильной формы колец. Паренхима яичника редуцирована. Между
фолликулами - разросшаяся соединительная ткань.
Морфометрические показатели органов размножения самцов (три года и старше) у сурков представлены в таблице 2.
Семенники имеют яйцевидную форму (рис. 4)
Рис. 4. Семенники сурка Fig. 4. Groundhog testes
Рис. 5. Гистосрез семенника самца сурка, от которого самки щенились Fig. 5. Histosection of the male marmot's testis, from which the females were born
и построены по типу сложно ветвящихся трубчатых желез. Паренхима семенников образована из долек, в которых заложены извитые канальцы.
Снаружи семенники покрыты серозной оболочкой, под ней расположена соединительно - тканная белочная оболочка. Внутри семенника имеется соединительно-тканное средостение семенника. От него до белочной оболочки отходят перегородки, разделяющие семенник на множество долек. Паренхима состоит из извивающихся семенных трубочек. Трубочки соединены между собой межтубулярной рыхлой соединительной тканью. Строма содержит интерстици-альные клетки или клетки Лейдига, размером 5х10 мкм. Вблизи средостения трубочки соединяются друг с другом и переходят в прямые семенные канатики, не принимающие участие в спермиогенезе.
В период убоя для исследования были взяты семенники у самцов. Было две группы животных:
I группа - самцы, от которых самки щенились;
II группа - самцы, от которых самки не щенились.
В извитых семенных канальцах семенников у самцов, от которых самки щенились, спермио-генные клетки расположены между фолликулярными клетками (рис. 5). В популяции преобладают клетки округлой и овальной формы. На периферии канальца выявляются сперматогонии,
затем слой первичных и вторичных спермиоци-тов, слой сперматид и слой спермиев.
У самцов, от которых самки не щенились, наблюдается атрофия сперматогенного эпителия (рис. 6). Дегенеративные процессы сильнее выражены в наиболее дифференцированных слоях сперматогенного эпителия - в формирующихся сперматозоидах и сперматидах.
Были взяты семенники у взрослых и молодых самцов (по 3 головы в каждой группе животных): 1 группа - сеголетки, 2 группа - 2-х летки, 3 группа - старше двух лет.
У сеголеток все семенники инфантильны. Просветов канальцев нет. У двухлетних самцов вместо канальцев несколько расширенных ходов, заполненных желеобразной белковой массой. Выстланы ходы кубическим эпителием.
У взрослых самцов обнаружено огромное количество макрофагов. Много канальцев, просветов в канальцах почти нет. Обнаружены спер-матогонии 1 и 2 порядка, но зрелых сперматоци-тов нет.
Отбор и выбраковку взрослых животных проводят в летний период (июль - август). При отборе большое значение имеет выявление животных, склонных к полигамии, что определяется по поведению партнеров и результатам размножения. Пары формируются в августе и в сентябре укладываются в спячку. Взрослые пары, дающие потомство несколько лет подряд, сохраняются в течение всего периода жизни. Молодняк сурков
Рис. 6. Гистосрез семенника самца, от которого самки не щенились Fig. 6. Histosection of the male's testis, from which the females did not hatch
отбирают на племя в несколько этапов: при рождении, при отсадке, после зимней спячки и при бонитировке в осенний период. Половой зрелости сурки достигают на втором году жизни. Спаривание происходит ранней весной. Первые признаки подготовки к размножению у половозрелых животных начинают проявляться в конце января или начале февраля. После пробуждения проводится наблюдение за парами. У самцов в период гона необходимо проверять развитие семенников, а у самок - развитие петли. В период гона можно проводить замену самцов. Наиболее активных подсаживать к самкам с развитой петлей. Петли у самок развиваются в течение недели и после спада повторного развития не наблюдается. Спаривание у сурков проходит сразу после пробуждения с середины февраля до конца марта, сроки щенения - с середины марта до конца апреля. В период беременности самка очень редко выходит в выгул. Самец становится более агрессивным по отношению к человеку. Отсаживать самца от самки не желательно, так
как она при этом может испытать сильный стресс, который скажется на ее воспроизводительной способности. Самца следует отсадить после щенения самки. Щенение самок происходит чаще ночью и не требует вмешательства человека. Самки приносят в среднем 4 щенка (от 1 до 10). Отдельные самки способны выращивать до 8 - 10 щенков. Отсаживают сурчат в возрасте 45 дней. Большое значение для успешного размножения сурков имеет хорошее состояние упитанности сурков перед спячкой и после ее окончания. За зиму взрослые звери при клеточном содержании теряют в весе - 36%, годовички - 28%.
С целью повышения воспроизводительной способности сурков проведены исследования на различных половозрастных группах животных для получения популяции, размножающейся в наиболее оптимальные технологические сроки. Анализ результатов воспроизводства сурков подтвердил влияние на этот показатель не только возрастной структуры популяции, но и происхождения животных. Уже существует популяция сурков, которую получили в принципиально новых условиях клеточного разведения. Показана возможность направленного антропогенного вмешательства в процессы воспроизводства животных, имеющего целью расширение полигамии до 1:2, что позволит повысить эффективность производства, за счет изменения структуры популяции и снижения количества самцов. Целенаправленная селекционная работа по улучшению у сурков основных хозяйственно-полезных признаков позволила создать группу зверей, отличающихся от отловленных в дикой природе более высокой воспроизводительной способностью, крупным размером и хорошим качеством опушения.
Выводы
1. В период подготовки к гибернации у самок и у самцов сурков выявлены признаки функциональной активности яичников и семенников.
2. В яичниках отмечен рост фолликулов, усиление пролиферативной активности фолликулярного эпителия.
3. В семенниках сперматогенный эпителий во всех канальцах многослойный, в нем регистрируются активные процессы мейотических делений, образование сперматоцитов 2-го порядка и сперматид.
4. У сеголеток семенники и яичники инфантильны.
5. Желтые тела самок сурков относятся к эпителиальному типу.
Список литературы
1. Машкин В.И. Продуктивность разных видов сурков / Сурки Северной Евразии: сохранение биологического разнообразия: Тез. докл. II междунар. (VI) совещ. по суркам стран СНГ. - М.: АББ, 1996. - С. 57-58.
2. Плотников И.А., Газизов В.З. Биологические и технологические основы содержания и кормления сурков / Физиологические и зоо-гигиенические основы повышения продуктивности пушных зверей клеточного содержания. - Киров: ОАО «Дом печати -ВЯТКА», 2007. - С. 445-553.
3. Сунцова Н.А. Морфология лимфоидной ткани кишечника у пушных зверей. Автореф. дис. ... докт. биол. наук. - М., 2009. - 34 с.
4. Шевлюк Н.Н., Руди В.Н., Стадников А.А. Биология размножения наземных грызунов из семейства беличьих. - Екатеринбург, 1999. -146 с.
5. Armitage K.B., Blumstein D.T. Body-mass diversity in marmots / Holarctic marmots as a factor of biodiversity. Abstracts of the 3d International Conference on marmots. - Moscow: ABF, 1997. - P.118-119.
6. Craziani L, Allaine D. Early ontogeny of alpine marmot: preliminary results on growth and behavioral development between birth and weaning / Holarctic marmots as a factor of biodiversity. Abstracts of the 3d International conf. on mfrmots. Cheboksary, Russia, 25-30 Aug. 1997. - M., 1997. - P. 148.
MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL STATE OF REPRODUCTIVE ORGANS OF MARMOTS OF CELL BREEDING (MARMOTA BOBAK)
Kosovsky G.Y., 1 Fedoseeva G.A.,1 Plotnikov I.A.,2 Suntsova N.A.3
1Research Institute of Fur Bearing Animals and Rabbits niipzk@mail.ru
2Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming, bio.vniioz@mail.ru
3 FGBOU VPO Vyatka state University of Humanities Suntsova nadi@mail.ru
Abstract. The object of the study was the steppe marmot (Marmota bobak). Studied the morphology of the reproductive system issues. During the breeding season in marmot extended in time: the rut in woodchucks begins Feb. 7 and ends on March 29; first litter was registered on March 13 last - 2 May; whelping peak falls on March 31 - April 7. During this period, 71.7% of females schenitsya. In preparation for hibernation in females and males marmots showed signs of functional activity of the ovaries and testes. In the ovaries noted an increase in the average size of growing follicles, increased proliferative activity of the follicular epithelium, increased the size of the follicular cells. In the testis spermatogenic epithelium of the tubules in all layers, it recorded the active processes of meiotic divisions, leading to the formation spermicide 2nd order and spermatids. In yearling testes and ovaries are infantile.
Key words: marmot, reproductive ability, keeping, reproductive organ, hibernation, selection.
References
1. Mashkin V. I. Productivity of different types of marmots / Marmots of Northern Eurasia:
2. conservation of biological diversity: TEZ. docl. II mezhdunar. (VI) no. on marmots of the CIS countries. - Moscow: ABF, 1996. - Pp. 57-58.
3. Plotnikov I. A., Gazizov V. Z. Biological and technological bases of keeping and feeding marmots / Physiological and zoohygienic bases of increasing productivity of fur - bearing animals of cellular content. - Kirov: JSC «house of printing-VYATKA», 2007. - P. 445-553.
4. Suntsova N. A. Morphology of intestinal lymphoid tissue in fur-bearing animals. Autoref. dis. ... Doct. Biol. nauk. - Moscow, 2009. - 34 p.
5. Shevlyuk N. N., Rudy V. N., Stadnikov A. A.
Biology of reproduction of ground rodents from the squirrel family. Yekaterinburg, 1999, 146 p.
6. Armitage K.B., Blumstein D.T. Body-mass diversity in marmots / Holarctic marmots as a factor of biodiversity. Abstracts of the 3d International Conference on marmots. - Moscow: ABF, 1997. - P.118-119.
7. Craziani L, Allaine D. Early ontogeny of alpine marmot: preliminary results on growth and behavioral development between birth and weaning / Holarctic marmots as a factor of biodiversity. Abstracts of the 3d International conf. on mfrmots. Cheboksary, Russia, 25-30 Aug. 1997. - M., 1997. - P. 148.
